Procedimento DBO Metodo respirométrico - Oxitop

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PRINCÍPIO DE MEDIÇÃO 
A medição do DBO com o sistema de medição Oxitop é baseado na medição de pressão (medição de diferença). A medição é feita por medição de pressão através de sensores eletrônicos de pressão piezoresistivos. Com as seguintes funções, o sistema de medição Oxitop minimiza o trabalho de medição e é especialmente adequado para os cursos da medição respirométrica de DBO.
Função AUTO TEMP: Controle do ajuste de temperatura e início automático da medição (1 hora após iniciar o sistema de medição Oxitop o mais cedo possível, após 3 horas no máximo). Não é necessário temperar as amostras a exatamente 20°C antes de iniciar o Oxitop. Amostras entre 15°C e 20°C podem ser iniciadas imediatamente, pois a medição do DBO não começará até que 20°C estáveis sejam atingidos. Isso é controlado pelo recurso "AutoTemp".
Data logging: Medição automática com armazenamento diário do valor medido por 5 dias: facilita a medição sem supervisão, por exemplo, no fim de semana. 
Valor atual: A indicação do valor medido (0 - 40 dígitos) corresponde aos dígitos dos instrumentos WTW BOD anteriores. A conversão de mbar em dígitos é armazenada no instrumento, ou seja, a avaliação dos valores medidos permanece inalterada. 
Faixa de medição reserva: de 40 a 50 dígitos - para overranging sem reset abrindo o frasco. 
DETERMINAÇÃO DA DBO5 
Normalmente, as águas residuais municipais não contêm substâncias tóxicas ou impeditivas. Existem sais nutrientes suficientes e microrganismos adequados. Nestas condições, a determinação de DBO5 com o sistema de medição Oxitop é possível na amostra não diluída 
Instrumentos e acessórios necessários: 
· Sistema de medição Oxitop
· Sistema de agitação indutiva
· Caixa termostática da incubadora (temperatura 20°C ± 1K)
· Frascos de amostra castanhos (volume nominal 510 ml)
· Varetas de agitação
· Removedor de hastes de agitação
· Copos de medição de estouro adequados
· Quivers de borracha
· Comprimidos de hidróxido de sódio
SELEÇÃO DO VOLUME DA AMOSTRA 
Estimar o valor de DBO5 a ser esperado para a amostra de águas residuais: Valor esperado de DBO5 » 80 % do valor de DQO. Procure a faixa de medição correspondente no gráfico a seguir e reúna os valores corretos para o volume e o fator da amostra. 
Preparação da amostra: Consulte os seguintes relatórios de aplicação WTW:
· Relatório de aplicação WTW 895230: "Medição de DBO em águas residuais domésticas"
· Relatório de aplicação WTW 895231: "Medição de DBO em águas residuais organicamente altamente contaminadas"
· Relatório de aplicação de WTW 895232: "Medição de DBO com presença de substâncias impeditivas ou tóxicas"
MEDIÇÃO
Informações: Para medir o volume da amostra, geralmente são usados copos de medição de transbordamento ou cilindros de medição. Escolha o volume de acordo com o valor medido esperado. Intervalos de medição muito grandes levarão a resultados imprecisos. Para estimar o valor medido, você pode contar com aproximadamente 80% do valor CBS.
A preparação e o enchimento da amostra dos frascos de medição comparam a seguinte instrução: DIN 38409 parte 52: "Medição do consumo de oxigênio", bem como aplicações WTW. 
· Enxágue o frasco de medição com amostra. Esvazie completamente.
· Meça exatamente a quantidade necessária saturada de oxigênio (completamente homogeneizada) da amostra de acordo com as informações. 
· Coloque a haste de agitação magnética no frasco.
· Insira uma aljava de borracha no gargalo da garrafa. 
· Coloque 2 comprimidos de hidróxido de sódio no quiver de borracha com uma pinça. (Cuidado: Os comprimidos nunca devem entrar na amostra!)
· Rosqueie Oxitop diretamente no frasco da amostra (bem fechado).
Iniciar medição: Pressione S e M simutaneamente. (2 segundos) até que a tela mostre 00. Display: os valores armazenados são excluídos. 
 
Mantenha o frasco de medição com o OxiTop colocado durante 5 dias a 20°C (por exemplo, numa incubadora). Após a medição a temperatura ter sido atingida (após 1 hora no mínimo, após 3 horas no máximo; Função AutoTemp), o OxiTop inicia automaticamente a medição do consumo de oxigênio.
Durante os 5 dias, a amostra é continuamente agitada. O OxiTop armazena automaticamente um valor a cada 24 horas durante 5 dias. Para que o valor atual seja mostrado, pressione a tecla M. 
Display com valor medido atual: pressione M até que o valor medido seja exibido (1 segundo).
OPERAÇÃO / MANUTENÇÃO 3 
Leitura dos valores armazenados após os 5 dias decorridos. 
Recuperar valores armazenados: pressione S até que o valor medido seja exibido (1 segundo). Role para o dia seguinte pressionando novamente a tecla S enquanto o valor medido é exibido (5 seg). Rolagem rápida pressionando repetidamente a tecla S.
Converta o valor medido exibido (dígitos) no valor BOD com a seguinte tabela (Dígitos x Fator = DBO5 em mg/l):
PERTURBAÇÕES
O valor medido permanece abaixo da faixa de medição: a tela mostra um valor zero ou muito baixo. O equipamento de medição não é estanque. Verifique a aljava de borracha, a tampa do parafuso e a garrafa. Pré-tratamento ou preservação insuficiente da amostra. A temperatura da amostra não havia sido suficientemente ajustada ( 2000 mg/l) recomendamos pré-diluir a amostra. Inibidor de nitrificação (allylthiourea) está ausente ou faltando. Erros de procedimento não foram mencionados. 
MENSAGENS DO SISTEMA 
LIMPEZA 
Limpeza de frascos de amostra:
· Não use desinfetantes! (Os desinfetantes matarão os microrganismos necessários!) Remover contaminações grosseiras mecanicamente, por exemplo, com uma escova. 
· Enxaguar os frascos com água clara ou com água da próxima amostra. (Depois de usar detergentes enxágue bem! Resíduos de detergente podem perturbar a determinação de DBO5!)
Limpeza do Sistema de Medição Único OxiTop: 
· Não use álcool ou acetona!
· Limpe com um pano macio e solução aquosa de sabão
SUBSTITUIÇÃO DA BATERIA (aprox. a cada 3 anos) 
· 1) Empurre na trava da mola.
· Abra a tampa superior. 
· 2) Remova as pilhas.
· Coloque baterias novas, preste atenção na polaridade! (por exemplo, WTW-Modell Batt/Oxitop, Despacho n.º 209 012). 
· Coloque a tampa superior com toque no pino de travamento (tampa inferior). Atenção! Não aperte a conexão do cabo. 
· Feche a tampa superior (faça o clique do gancho). Nota de eliminação: Descarte as baterias de lítio em um ponto de coleta de baterias.
Informações: Nunca use graxa de vedação ou outros lubrificantes para seus instrumentos OxiTop. Alguns destes produtos contêm solventes que causam danos graves nas carcaças de plástico. A estanqueidade das garrafas BOD é completamente suficiente sem graxa. Contaminações ásperas e partículas nas superfícies de contato do quiver de borracha e do OxiTop devem ser sempre limpas. Rotulagem: Para rotular as garrafas claramente, a WTW oferece um conjunto de marcação (6 anéis de marcação com números, que podem ser colocados no gargalo da garrafa): Modelo MARK-6 (6 pcs) Ordem No. 209 013 
Verificação do sistema de medição: A pedido WTW oferecer instrumentos de teste especiais para controle de teste. Mais literatura: WTW BOD handbook DIN 38409T51 DIN 38409T52
DADOS TECNICOS 
METODO (APHA 2015)
2. APARELHO 
a. Sistema de respirômetro: Use aparelhos comerciais e verifique as instruções do fabricante para requisitos específicos do sistema, tipo e volume do recipiente de reação e características operacionais do instrumento. 
b. Incubadora ou banho-maria: Use uma sala de temperatura constante, câmara de incubadora ou banho-maria para controlar a temperatura a 1°C. Excluir toda a luz para evitar a formação de oxigénio pelas algas na amostra. Use frascos vermelhos revestidos de actínico para análise fora de uma incubadora escurecida. 
3. REAGENTES 
As formulações de soluções reagentes são dadas para volumes de 1 L, mas volumes menores ou maiores podem ser preparados de acordo com a necessidade. Eliminar qualquer reagente que apresente sinais de crescimento biológico ou precipitação química.As soluções estoque podem ser esterilizadas por autoclavagem para proporcionar maior vida útil. 
a. Água destilada: Utilize apenas água de alta qualidade destilada a partir de um bloco de lata ou de um alambique todo em vidro (ver secção 1080). Água deionizada pode ser usada, mas muitas vezes contém altas contagens bacterianas. A água deve conter menos de 0,01 mg de metais pesados/L e estar isenta de cloro, cloraminas, alcalinidade cáustica, material orgânico ou ácidos. Faça todos os reagentes com esta água. Quando outras águas forem necessárias para ensaios especiais, indicar claramente as suas características de origem e qualidade. 
b. Solução tampão fosfato, 1.5N: Dissolver 207 g de dihidrogenofosfato de sódio, NaH2PO4 H2O, em água. Neutralizar a pH 7,2 com KOH 6N (3g abaixo) e diluir a 1 L. 
c. Solução de cloreto de amónio, 0.71N: Dissolver 38,2 g de cloreto de amónio, NH4Cl, em água. Neutralizar para pH 7,0 com KOH. Diluir até 1,0 L; 1 mL 10 mg N. 
d. Solução de cloreto de cálcio, 0,25N: Dissolver 27,7 g de CaCl2 em água e diluir para 1 L; 1 mL 10 mg Ca. 
e. Solução de sulfato de magnésio, 0,41N: Dissolver 101 g de MgSO4 7H2O em água e diluir para 1 L; 1 mL 10 mg Mg. 
f. Solução férrica de cloreto 0,018N: Dissolver 4,84 g FeCl3 6H2O em água e diluir para 1 L; 1 mL 1,0 mg Fe. 
g. Solução de hidróxido de potássio, 6N: Dissolver 336 g de KOH em cerca de 700 mL de água e diluir para 1 L. CUIDADO: Adicione KOH à água lentamente e use mistura constante para evitar o acúmulo excessivo de calor. Alternativamente, use soluções comerciais contendo 30 a 50% de KOH em peso. 
h. Soluções ácidas, 1N: Adicionar 28 ml conc H2SO4 ou 83 ml conc HCl a cerca de 700 ml de água. Diluir a 1 L. 
i. Solução alcalina, 1N: Adicionar 40 g de NaOH a 700 ml de água. Diluir a 1 L. 
j. Inibidor de nitrificação: 2-cloro-6-(triclorometil) piridina (TCMP) ou equivalente.3* 
k. Solução de ácido glicose-glutâmico: Glicose seca grau reagente e ácido glutâmico grau reagente a 103°C por 1 h. Adicionar 15,0 g de glicose e 15,0 g de ácido glutâmico à água destilada e diluir a 1 L. Neutralizar para pH 7,0 usando hidróxido de potássio 6N (3g). Esta solução pode ser armazenada por até 1 semana a 4°C. 
l. Solução eletrolítica (para respirômetros eletrolíticos): Use a solução recomendada pelo fabricante. 
m. Solução de sulfito de sódio, 0,025N: Dissolver 1,575 g de Na2SO3 em cerca de 800 mL de água. Diluir para 1 L. Esta solução não é estável; Prepare-se diariamente ou conforme a necessidade. 
n. Solução de oligoelemento: Dissolver 40 mg MnSO4 4H2O, 57 mg H3BO3, 43 mg ZnSO4 7H2O, 35 mg (NH4)6 Mo7O24 e 100 mgFe-quelato (FeCl3-EDTA) em cerca de 800 ml de água. Diluir a 1 L. Esterilizar a 120°C e 200 kPa (2 atm) de pressão durante 20 min. 
o. Solução de extrato de levedura: Adicione 15 mg de extrato de levedura de cerveja de grau laboratorial ou farmacêutico a 100 mL de água. Tornar esta solução fresca imediatamente antes de cada ensaio em que é utilizada. 
p. Solução nutritiva: Adicionar 2,5 mL de solução tampão fosfato (3b), 0,65 mL de solução de cloreto de amônio (3c), 1,0 mL de solução de cloreto de cálcio (3d), 0,22 mL de solução de sulfato de magnésio (3e), 0,1 mL de solução de cloreto férrico (3f), 1 mL de solução de oligoelemento (3n) e 1 mL de solução de extrato de levedura (3o) a cerca de 900 mL de água. Diluir para 1 L. Esta solução nutritiva e as demais acima são especificamente formuladas para utilização com o método OCDE. (NOTA: Uma solução nutritiva concentrada 10:1 pode ser fabricada e diluída em conformidade.) 
4. PROCEDIMENTO 
a. Operação do instrumento: Siga as instruções do fabricante do respirômetro para montagem, teste, calibração e operação do instrumento. NOTA: Os limites máximos e mínimos de medição indicados pelo fabricante nem sempre são os mesmos que os limites de saída do instrumento. Certifique-se de que as condições de ensaio estão dentro dos limites de medição. 
b. Volume da amostra: O volume da amostra ou a concentração de produtos químicos orgânicos a adicionar aos recipientes de ensaio é função das características esperadas de absorção de oxigénio e da capacidade de transferência de oxigénio do instrumento. Pequenos volumes ou baixas concentrações podem ser necessários para resíduos de alta resistência. Grandes volumes podem ser necessários para resíduos de baixa resistência para melhorar a precisão. 
c. Intervalo de gravação de dados: Definir instrumento para fornecer leituras de dados em intervalos adequados. Intervalos de 15 min a 6 h normalmente são usados. 
d. Preparação da amostra: 
1) Homogeneização – Se a amostra contiver grandes sólidos sedimentáveis ou estáveis, homogeneize-a com um liquidificador e transfira porções representativas de teste enquanto todos os sólidos estiverem em suspensão. Se houver uma preocupação em alterar as características da amostra, ignore esta etapa. 
2) Ajuste de pH – Neutralizar as amostras para pH 7,0 com H2SO4 ou NaOHde tal força (3h e i) que a quantidade de reagente não dilua a amostra mais de 0,5%. 
3) Descloração – Evite analisar amostras contendo cloro residual, coletando as amostras antes dos processos de cloração. Se o cloro residual estiver presente, aerar conforme descrito em 5) abaixo ou deixar acender durante 1 a 2 horas. Se persistir um resíduo de cloro, adicionar solução de Na2SO3. Determinar o volume necessário de solução de Na2SO3 adicionando 10 ml de 1 1 ácido acético ou 1 50 H2SO4 e 10 ml de solução de iodeto de potássio (10 g/100 ml) a uma porção da amostra. Titular com solução de Na2SO3 0,025N até ao ponto final amido-iodo (ver Secção 4500-Cl.B). Adicionar à amostra neutralizada um volume proporcional de solução de Na2SO3 determinado acima, misturar e, após 10 a 20 minutos, verificar se há cloro residual. Re-semear a amostra (ver 4h abaixo). 
4) Amostras contendo substâncias tóxicas – Certos resíduos industriais contêm metais tóxicos ou compostos orgânicos. Estes geralmente requerem estudo e tratamento especiais. 
5) Concentração inicial de oxigênio – Se as amostras contiverem concentrações de oxigênio dissolvido acima ou abaixo da concentração desejada, agitar ou arejar com ar comprimido limpo e filtrado por cerca de 1 h imediatamente antes do teste. As concentrações reais mínimas e máximas de DO variam de acordo com os objectivos do ensaio. Em alguns casos, o oxigênio puro pode ser adicionado aos vasos do respirômetro para aumentar os níveis de oxigênio acima do ambiente. 
6) Ajuste de temperatura – Levar amostras e água de diluição à temperatura de teste desejada (1°C) antes de fazer diluições ou transferir para recipientes de teste. 
e. Diluição da amostra: Utilizar água destilada ou de outras fontes apropriadas isenta de matéria orgânica. Em alguns casos, a água do córrego receptor pode ser usada para diluição. Adicionar o volume de amostra desejado aos recipientes de ensaio utilizando uma pipeta volumétrica de ponta larga ou outro vidro volumétrico adequado. Adicione água de diluição para levar a amostra a cerca de 80% do volume final desejado. Adicionar quantidades adequadas de nutrientes, minerais, tampão, inibidor de nitrificação, se desejado, e cultura de sementes, conforme descrito em s4f e h abaixo. Diluir a amostra até o volume final desejado. O número de recipientes de ensaio a preparar para cada diluição depende dos objectivos de ensaio e do número de repetições desejado. 
f. Nutrientes, minerais e tampão: Adicione nitrogênio amoniacal suficiente para fornecer uma relação DQO:N:P de 100:5:1 ou uma relação COT:N:P de 30:5:1. Adicionar 2 mL de cálcio, magnésio, cloreto férrico e soluções minerais traço a cada litro de amostra diluída, a menos que quantidades suficientes desses minerais estejam presentes na amostra original. As necessidades de fósforo serão satisfeitas pelo tampão fosfato se este for utilizado (1 mL/50 mg/L DQO ou DBO final da amostra diluída geralmente é suficiente para manter o pH entre 6,8 e 7,2). Seja cauteloso ao adicionar tampão fosfato a amostras contendo sais metálicos, porque os fosfatos metálicos podem precipitare mostrar efeito menos tóxico ou benéfico do que quando o fosfato não está presente. Para testes compatíveis com a OCDE, substitua as quantidades de nutrientes, minerais e tampão listadas em 3p pelas quantidades de nutrientes/minerais/tampão acima. 
g. Inibição da nitrificação: Se a inibição da nitrificação for desejada, adicionar 10 mg de 2-cloro-6-(triclorometil) piridina (TCMP)/L de amostra no recipiente de ensaio. As amostras que podem nitrificar facilmente incluem efluentes tratados biologicamente, amostras semeadas com efluentes tratados biologicamente e águas fluviais.4 
h. Semeadura: Ver 5210B.4d para preparação de sementes. Utilizar quantidades suficientes de cultura de sementes para evitar grandes defasagens na reação de consumo de oxigênio, mas não tanto que o consumo de oxigênio da semente exceda cerca de 10% do consumo de oxigênio da amostra semeada. Determinar o consumo de oxigénio do material de semeadura como para qualquer outra amostra. Esse é o controle de sementes. Normalmente, o volume de sementes no controle de sementes deve ser 10 vezes o volume utilizado nas amostras semeadas. 
i. Incubação: Incubar amostras a 20°C ou outra temperatura adequada a 1,0°C. Tome cuidado para que o dispositivo de agitação não aumente a temperatura da amostra. 
5. CÁLCULOS 
Para converter as leituras do instrumento em consumo de oxigênio, consulte os procedimentos do fabricante. Consumo correto de oxigênio para as sementes e diluição pela seguinte equação: 
C [A B(SA/SB)](1000/NA) 
onde: 
· C corrigiu o consumo de oxigénio da amostra, mg/L, 
· A mediu o consumo de oxigénio na amostra semeada, mg, 
· B mediu o consumo de oxigénio no controlo das sementes, mg, 
· volume de SA de sementes na amostra A, mL,
· volume de SB de sementes na amostra B, mL e
· volume de NA da amostra não diluída na amostra A, mL. 
6. CONTROLE DE QUALIDADE 
Use periodicamente o seguinte procedimento para verificar a qualidade da água destilada, a qualidade do instrumento, a função do instrumento e a técnica analítica, fazendo medições de consumo de oxigênio usando uma mistura de glicose e ácido glutâmico como solução de verificação padrão. 
Ajuste a água da formulação da amostra para testar a temperatura e saturar com OD arejando com ar filtrado limpo e livre de orgânicos. Proteja a qualidade da água usando vidros, tubos e garrafas limpos. 
Preparar uma solução de ensaio adicionando 10 ml de solução de ácido glucose-glutâmico (3k); 6 mL de tampão fosfato (3b); 2 mL cada de cloreto de amônio (3c), sulfato de magnésio (3e), cloreto de cálcio (3d), cloreto férrico (3f) e solução de oligoelemento (3n) para aproximadamente 800 mL de água. Adicionar 10 mg de inibidor de nitrificação (TCMP)/L. Adicionar sementes suficientes de uma fonte adequada, conforme descrito em 4 h, para dar um tempo de atraso inferior a 6 h (geralmente 25 ml de sobrenadante de efluente primário fixo/L solução de ensaio são suficientes). Diluir a 1 L. Ajustar a temperatura a 20 1°C. Preparar um blank de sementes diluindo 500 mL ou mais da solução de semente para 800 mL com água destilada. Adicione a mesma quantidade de tampão, nutrientes e TCMP que na solução de teste e dilua para 1 L. Ajuste a temperatura para 20 1°C. Colocar a solução de ensaio e a solução em branco de sementes em recipientes de reação separados do respirómetro e incubar por 5 dias a 20°C. Execute pelo menos três réplicas de cada. O consumo de oxigênio corrigido pelas sementes após 5 d de incubação deve ser de 260 a 30 mg/L. Se o valor da verificação estiver fora desse intervalo, repita o teste usando uma cultura de sementes fresca e procure a causa do problema. 
7. PRECISÃO E VIÉS 
a. Precisão: Nenhum padrão está disponível para verificar a precisão das medições respirométricas de consumo de oxigênio. Para obter dados de precisão laboratorial, utilizar uma mistura de ácido glucose-glutâmico (6 acima) com um valor teórico de consumo máximo de oxigénio conhecido. Testes com esta e outras misturas similares de compostos orgânicos mostraram que o desvio padrão, expresso como o coeficiente de variação, Cv, é de aproximadamente 5% para amostras com consumo total de oxigênio de 50 a 100 mg/L e de 3% para amostras mais concentradas. Instrumentos individuais têm diferentes limites de legibilidade que podem afetar a precisão. A resposta ou sensibilidade mínima da maioria dos respirômetros comerciais varia de 0,05 a 1 mg de oxigênio. Verifique as especificações do fabricante quanto à sensibilidade do instrumento em questão. 
b. Limites de controle: Para estabelecer limites de controle laboratorial, realizar um mínimo de 25 verificações de ácido glicose-glutâmico durante um período de várias semanas ou meses e calcular a média e o desvio padrão. Se for medido o consumo de oxigênio em 5 dias a 20°C fora da faixa de 260 a 30 mg/L, reavalie o procedimento para identificar a fonte de erro. Para as demais amostras, utilizar a média de 3 desvios-padrão como limite de controle. 
c. Faixa de trabalho e limites de detecção: A faixa de trabalho e os limites de detecção são estabelecidos pelos limites de cada instrumento comercial. Consulte as especificações do fabricante.
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